低価格・高機能・普及型低価格 高機能 普及型

動的粘弾性測定装置（レオメーター）

PZ-Rheo NDS-1000PZ Rheo NDS 1000

多様な試料に応じた測定ジグ例様 例

•圧縮試験

•せん断（固体せん断）試験せん断（固体せん断）試験

•曲げ試験

•引張試験

•温調機能（ 20～100℃/250℃）•温調機能（-20～100℃/250℃）

•各種プログラム測定機能

(連続、ステップ・・・）

装置の主な特長装置の主な特長

縦振動式のユニークな普及型の動的粘弾性測定装置・レオメータ

圧縮、せん断、引張、曲げの各試験も使い分けが簡単

液状から、ペースト、ゲル状、固形物まで高精度の粘りと弾力の測定

微小試料・薄膜・不定形試料にも対応 - 多様なカスタムジグに対応

低価格（基本システム約300万）で高い汎用性

小型・軽量でラボから現場まで持ち運びが容易 小型 軽量でラボから現場まで持ち運びが容易

各種形態試料の力学測定各種形態試料の力学測定

ねばりねばり

液

試料形態による物理特性粘度 液

状ゲル・高粘性

度測定で

液

体

弾弾

固 形で評価

体

力力固 体

圧縮・引張り・曲げ試験で評価

静的力学測定（弾性と粘性）

フックの法則

固形物の測定

荷重σ

E( 弾性率)E

σ=E・γ

圧縮試験 引張り試験 曲げ試験

弾性率とは変位量に対する荷重変化

変位γ

E(=弾性率)E

変位量に対する荷重変化

液状物の測定

荷重

ニュートンの法則

σ=η・dγ/dt

回転粘度計 細管式粘度計変位速度 dγ/dt

ση(=粘度）

粘度とは変位速度に対する荷重変化

動的粘弾性測定とは

変位振動観測応力位相のずれ固形物 液体

変位

、荷

重変

変位弾性応力粘性応力観測応力

スプリング変位に応じた応力

ダッシュポット変位速度に応じた応力

時　間

●γ1（弾性成分の応力応答）→ 変位の量に対応（同位相）●γ2（粘性成分の応力応答）→ 変位速度に対応（π/2進）

粘弾性体に正弦波形変位を加えたときの応答両性質を示す粘弾性体

●γ2（粘性成分の応力応答）→ 変位速度に対応（π/2進）

弾性成分と粘性成分の加算により位相のずれた正弦波形

変位を限定した微小振動による非破壊測定粘性と弾性を同時に取得

粘弾性体のモデルMaxwell 変位→応力

Voigt Maxwell 数学的に粘性係数と弾性係数を解析

粘性と弾性を同時に取得液体から固形物まで同一指標により評価

Maxwell 変位 応力Voigt 荷重→変位

粘弾性解析(ロードセル補正及び測定モード)粘弾性解析( ドセル補正及び測定 ド)

固 形 ゲル 液状 フィルム 液 体 薄 板

応力

固 形 ゲル・液状 フィルム 液 体 薄 板

応力

応力

応力

応力

変 変 変 変変位

圧 縮 圧 縮 引張り 剪 断 曲 げ

変位

変位

変位

変位

様々な形状・用途に対応した測定モードと治具

様々な形態、形状の材料に対応可能実用的な品質評価・判定基準

ピエゾアクチュエータを用いた振動生成ピエゾアクチュエ タを用いた振動生成セラミック（鉛、ジルコニウム、チタニウム酸化物）

磁

界

電

界

内部磁界 ⇔ 変形 電気分極 ⇔ 変形

界

アクチュエータ

超磁歪素子の変形(磁歪)

内部磁界 ⇔ 変形

圧電素子の変形(電歪)

電気分極 ⇔ 変形 アクチュエ タ

利点－軽量、安価、センサー機能欠点－セラミック、積層部の破損、薄板

Q機能複合化、用途限定による高機能装置

荷重検出

積層ピエゾ素子

荷重検出

動的粘弾性測定と従来法の関係動的粘弾性測定と従来法の関係

200 250

300

100

150

200粘

性(P

a・s

)

1H 150

200

250

性率

(kP

a)

0

50

0 50 100 150 200

動的

粘 1Hz

5Hz

10Hz

20Hz

30Hz

50

100

150

貯蔵

弾性

E'-1E'-2

E'-10E'-15

JIS粘度校正値(Pa・s)

0 50 100 150 200 250 300

圧縮弾性率(kPa)

0

50E'-5 E'-20

圧縮弾性率(kPa)

JIS粘度計校正用標準液の動的粘性 シリコンゲルの貯蔵弾性率E’粘度計校 用標準液 動的粘性（η’=G”/ω、60μｍ）

シリコンゲルの貯蔵弾性率E

複合機能付きピエゾアクチュエータ複合機能付きピ ゾアクチ タ

変位発生ピエゾ素子を組み合わせて多機能化 変位発生ピエゾ素子を組み合わせて多機能化①電界印加による変位発生

充電(電荷)－圧電逆効果→ 変位発生②素子の両端電極から変位検出

Q③

②素子の両端電極から変位検出充電電荷 → 誘導電荷

Q① ②

③直列配置の圧電材で荷重検出応力 －圧電効果→ 分極(電荷)

Q① ②

④増幅機構により変位振幅を40倍拡大荷重センサーの高感度化

変位・応力検出機構付きアクチュエータにより

荷重センサ の高感度化

変位 応力検出機構付き クチ タ より粘弾性測定装置の簡素化

ピエゾ式粘弾性測定装置の外観と機能

振動条件(縦振動)周波数 ：1.5～5Hz歪振幅 ：10～1000μm歪振幅 ：10 1000μm測定荷重：最大5N

温度制御ペルチ 温調機能内蔵ペルチェ温調機能内蔵（環境温度 －20℃～＋100℃/250℃）

応用計測プログラム応用計測プログラム連続測定（プログラム温度設定）ステップ温度、周波数、歪設定

大振幅のため柔軟材料や液体の測定可小型で設置場所を選ばない試料の取付けが容易試料の取付けが容易

日常の品質管理に有効 ピエゾ式動的粘弾性測定装置 PZ-Rheo

ユーザーの視点で開発した簡便機能的な計測画面

変形モード・圧縮・引張り

計測波形の表示結果の適否判断

測定開始ボタン

・剪断・曲げ・回転（オプション）測定モード指定条件 プログラム

測定値の線形性

指定条件、プログラム（連続、ステップ）

測定条件の設定振幅・周波数プログラム設定温度・周波数・振幅

試料形状の設定変形モードに対応 解析値表示

ザ 設定読込保存

条件設定 開始ボタン 結果登録

ユーザー設定読込保存

測定

基本測定操作

条件設定 開始ボタン 結果登録

プログラム運転時は自動登録プログラム運転時は自動登録

測定

物性の解析を容易にする測定結果表示画面物性の解析を容易にする測定結果表示画面

データの保存・読込表計算プログラムで読込可能

測定条件 ノ トの追記測定結果グラフ

測定条件、ノートの追記

粘弾性値及び測定デ タの登録表示

表示モード変更による解析経時変化 温度変化粘弾性値及び測定データの登録表示

各ポイントの波形データを表示して確認

経時変化、温度変化周波数依存、振幅依存

液体調味料

動的粘弾性測定の各種応用例

液体調味料

260 50

マヨネーズ ケチャップ

210

260

製品C製品D製品E

35

40

45

50製品X製品Y製品Z

110

160

弾　

力　

性

15

20

25

30

弾　

力　

性

10

60

0

5

10

15

20 40 60 80

温　度（℃）

20 40 60 80

温　度（℃）

液状食品試料

20コロッケのクリームソース ヨーグルトの発酵過程

1

15

ねば

り

○：コーン- 弾力性□： 〃 - ねばり●：小 麦- 弾力性 0.6

0.8

ばり 弾力性

10

弾力

性、

ね ■： 〃 - ねばり

0 2

0.4

弾力

性、ね

ば

ねばり

0

5弾

0 2

0

0.2弾

0

20 25 30 35 40

温　度（℃）

-0.2

0 60 120 180 240 300 360 420

時　間（分）

畜産水産原料

140牛肉 マグロ

60 3

卵黄 Ｇ’ 卵白 Ｇ’

畜魚肉ペースト 鶏卵

80

100

120

性

鶏肉豚肉

サケ鯉

40

50

性

2

り

卵黄－Ｇ卵黄－Ｇ”

卵白－Ｇ卵白－Ｇ”

40

60

80

弾力

性

20

30

弾力

性

1

ねば

り

0

20

40

50 60 70 80 900

10

0

30 40 50 60 70 80 90

温　度（℃）

50 60 70 80 90

温　度（℃）

各種食品の動的粘弾性による特徴づけ

各種ゲル状食品の粘弾性 豆腐の粘弾性

8 1.E+04硬ゲル状チーズ、羊羹、

セ ジ

各種ゲル状食品の粘弾性 豆腐の粘弾性

4

6

ばり

（kP

a）

木綿

手造り

1.E+02

り　

（ｋPa）

液 状ケチャップ

ソーセージ

2

ねば

充填絹おぼろ

1.E+00ねば

りケチャップマヨネーズソース 軟ゲル状

ゼリー、豆腐、コンニャク

0

0 5 10 15 20

弾力性　（kPa）

1.E-02

1.E-02 1.E+00 1.E+02 1.E+04

弾力性　（ｋPa）

粘性と弾性によるマッピング

各種食品の動的粘弾性各種食品の動的粘弾性

10

100

120

140

Pa)

8

10通常醗酵醗酵不良tanδ=1

60

80

100

ばり

　（ｋ

P

4

6

ねば

り

0

20

40ねば

0

2

0

0 200 400 600

弾力性　（ｋPa)

0

0 5 10 15 20

弾力性

炊飯条件の異なるご飯粒粘弾性 発酵条件の異なる納豆粘質物

デンプン及びデンプン原料の粘弾性測定デンプン及びデンプン原料の粘弾性測定W

150デンプン３３％水中での加熱

C

R

50

100

G'　

(kP

a)

WCGR

PS

40 50 60 70 80 900

50G

沈殿したデンプンは不均質に膨潤40 50 60 70 80 90

温　　度　（℃）ゲル中での加熱P

S5

6デンプン１０％

均 な状態で糊化 均質なゲル形成WC

GR

T

R2

3

4

G'　

(kP

a)

均一な状態で糊化、均質なゲル形成 W

C

40 50 60 70 80 900

1

2G糊化に影響せず、熱安定性の高いゲル

（キサンタンゲル） 40 50 60 70 80 90

温　　度　（℃）（キサンタンゲル）

ゲル分散動的粘弾性測定(GDVM)ゲル分散動的粘弾性測定(GDVM)によるデンプン評価

15

33wt%

ウルチ種子デンプン

根茎デンプン

モチ米 TiTp Tc

モチトウモロコシ TiTp Tc

5

10

at

80℃

(kP

a)

根茎デンプン固形食品を想定

Tc トウモロコシ Ti Tp

Tc ウルチ米 Ti Tp

Tc モチ米 Ti

粘　

度 →

0 20 40 60 80 100 120

G' at 80℃ (kPa)

0

G"

モチ種子デンプン

Tc　タピオカ Ti Tp

Tc

サツマイモ TiTp

Tc 小麦 Ti Tp

G' 　

・　 G at 80℃ (kPa)

0 4

0.6

a)

6.6wt%

デンプン

　ジャガイモ Ti Tp

40 50 60 70 80 90

温　度 (℃) 0.2

0.4

G" a

t 80℃

(kP

根茎デンプンウルチ種子 液状食品ＤＳＣと同等の糊化温度検出

1 2 3G' at 80℃ (kPa)

0

Gモチ種子デ

ンプン

デンプン液状食品を想定

ンプン

GDVMによる測定及び応用穀粉米粉

10

12

)

輸入20

25)

穀粉米粉

そば粉 　　

小麦粉

4

6

8

"- 8

0℃

(kP

a)

国産ウルチ 　　

10

15

20

G"- 8

0℃

(kP

a)

米粉（ウルチ）

米粉（モチ）

0 20 40 60 80 100 1200

2

G"

国産モチ

0 50 100 150 200 250

G' 80℃ (kP )

0

5

G

150

0 0 0 60 80 00 0

G' - 80℃ (kPa)G'- 80℃ (kPa)

G

5

カマボコうどん

90

120

高濃

度時

弾力

性

S

S

3

4

5

低濃

度時

弾力

性

30

60

デン

プン

の高

1

2デ

ンプ

ンの

低

100 120 140 160

デンプンを添加したうどんの弾性率

30100 150 200 250 300 350

デンプンを添加したカマボコ弾力性

デンプンを添加した食品の粘弾性デンプンを添加した食品の粘弾性

G

5

力性

120

150

力性

S

S

3

4

低濃

度時

弾力

90

120

高濃

度時

弾力

2

3

デン

プン

の低

60

デン

プン

の高

100 150 200 250 300 350

デンプンを添加したカマボコ弾力性

1

100 120 140 160

デンプンを添加したうどんの弾性率

30

食肉の粘弾性

各種牛肉の比較各種畜肉の比較

8001000

各種牛肉の比較各種畜肉の比較

600

'(KPa)

外国産(kPa)

200

400

ねば

り　

国産牛

和牛

銘柄牛

500

ねば

り　(

牛肉

鶏肉

0

500 1000 1500 2000 25000

0 500 1000 1500 2000 2500

鶏肉

豚肉

500 1000 1500 2000 2500

弾力性　(KPa)

0 500 1000 1500 2000 2500

弾力性　(KPa)

食肉の物性と価格食肉の物性と価格

牛肉3

牛肉

2

(MP

a)

豚肉

2

(MPa)

鶏肉2

（ｋ

Pa)

1

弾力

性　

1弾力

性　

1

弾力

性　

0

0 1000 2000 3000 4000

価格（円／100g）

0

0 200 400 600 800

価格（円／100g）

0

0 200 400 600

価格（円／100g）

化成品・日用品の粘弾性

1000

a

ハンドクリームA

ハンドクリームB

ファンデーションA

1000

a

10

100

失弾

性率

　E"((kP

a ファンデ ション

ファンデーションB

歯磨きクリームA

歯磨きクリームB

入れ歯安定剤A

入れ歯安定剤B

入れ歯安定剤C10

100

貯蔵

弾性

率　E' (

kPa

1

0 10 20 30 40 50 60 70

振 幅（μ ）

損失 入れ歯安定剤C

軟膏Ａ

軟膏Ｂ

ウレタンゲル

1

10

0 10 20 30 40 50 60 70

貯

振　幅（μｍ）

1000

Pa

0 10 20 30 40 50 60 70

振　幅（μｍ）

1000

塗布クリーム等

歯磨きクリーム

100

弾性

率　E' (

kP

10

100

失弾

性率

　E"(k

Pa 入れ歯安定剤

ウレタンゲル

10

貯蔵

弾

1

10

1 10 100 1000

損失

圧縮モード1 3 5 7 9

周波数（Hz）

1 10 100 1000

貯蔵弾性率　E'(kPa)

工業材料の粘弾性工業材料の粘弾性

1E+3

1E+4G'-2HzG'-10HzG"-2Hz

水性塗料5

6a)

8G'

弾性接着剤Ａ

1E+1

1E+2

G' (

Pa)

G 2HzG"-10Hz

2

3

4

' , G

" (k

Pa

4

6

tanδ

G"

10 20 30 40 50 60 701E-1

1E+0

0 20 40 60 80 1000

1

G'

0

2

50℃60℃　 50℃60℃　800

温　度（℃）時　間 (分）

4 20

E'(kPa)

建築用シール剤

40℃ 40℃

400

600

G' (k

Pa)

2

3

E"　(M

Pa)

10

15

定振

幅(μ

m)

E (kPa)

E"(kPa)

振幅(um)

40℃

10-30℃

0 20 40 60 80 100 1200

200

0

1

E',E

0

5

測定

時　間（分）0 10 20 30

経過時間(ｈｒ)

各種食品の動的粘弾性各種食品の動的粘弾性コンニャクＡ

コンニャクＢ

50

60

1.0E+3

1.0E+4

コーヒーゼリー20

30

40

50

G'　

(kPa) 　　固ゲル状

1 0E+1

1.0E+2

ｋPa）

卵豆腐

充填豆腐

0 5 10 15 200

10

20

液状　　

　軟ゲル状

1.0E+0

1.0E+1

G"　

（

チーズＢ

羊羹Ａ

1000

1200周波数（Ｈｚ）

1E-2 1E-1 1E+0 1E+1 1E+2 1E+3 1E+41.0E-2

1.0E-1

ジ

チーズＡ

チ ズＢ

羊羹Ｂ

400

600

800

G'　

(kPa) G'　（ｋPa）

粘弾性マッピングによるテクスチャーの特徴づけ

ソーセージP

ソーセージF

0 5 10 15 200

200

400

0 5 10 15 20

周波数（Ｈｚ） 圧縮モード

ゲル分散動的粘弾性測定(GDVM)によるデンプン 穀粉の評価デンプン、穀粉の評価

15

33wt%

ウルチ種子デンプン

根茎デンプン

モチ米 TiTp Tc

モチトウモロコシ TiTp Tc

5

10

at

80℃

(kP

a) 固形食品

Tc トウモロコシ Ti Tp

Tc ウルチ米 Ti Tp

Tc モチ米 Ti

粘　

度 →

0 20 40 60 80 100 120

G' at 80℃ (kPa)

0

G"

モチ種子デンプン

Tc　タピオカ Ti Tp

Tc

サツマイモ TiTp Tc

小麦 Ti Tp

G' 　

・　 G at 80℃ (kPa)

0 4

0.6

a)

6.6wt%

　ジャガイモ Ti Tp

40 50 60 70 80 90

温　度 (℃) 0.2

0.4

G" a

t 80℃

(kP

根茎デンプンウルチ種子デ

ンプンＤＳＣと同等の糊化温度検出

1 2 3G' at 80℃ (kPa)

0

Gモチ種子デ

ンプン

ンプン液状食品

ンプン

ワニスのゲル化測定例30分加熱時にE’ > E”

シリコン樹脂（2液）の硬化挙動の測定例シリコン樹脂（2液）の硬化挙動の測定例樹脂膜の厚み50um、振幅10um、3Hz

セルロースゲルの測定例

金属基板上の樹脂塗膜（厚み100um）の硬化挙動の測定例（測定条件 3Hz, 10um振幅）

シリコンゲルの動的粘弾性試験例（振幅依存性）